[发明专利]一种电积镓用不锈钢电极片的化学处理方法

说明书

本发明提供一种电积镓用不锈钢电极片的化学处理方法，将表面沾有金属镓的电极片，放到温度为80℃~90℃的氢氧化钠溶液中，待电极片表面的金属镓全部发黑，将电极片放到稀硫酸（15%~20%）与过氧化氢混合液（H2SO4:H2O2=1:0.2）中，进行处理。处理后的电极片表面干净，无任何损伤。采用上述方法处理的不锈钢电极片，表面光洁如新。由于没有进行机械摩擦，或对不锈钢片表面对进行化学损伤，只是将其表面的金属镓层去除，所以不锈钢表面没有物理和化学损伤，可长期使用，节约生产成本。

技术领域

本发明涉及电极片处理领域，具体涉及一种电积镓用不锈钢电极片的化学处理方法。

背景技术

随着镓的化合物半导体材料应用越来越广，镓的用量也再不断的增加，从原来的年使用量十几吨，到现在的几百吨。而镓的提取或回收，都是采用湿法，即从碱性溶液中，通过电积的方法，将金属镓制备出来。在电积过程中，通常采用不锈钢材料作为电积片，阴极不锈钢片中产出金属镓后，会在阴极片表面粘附一层金属镓，很难处理。常用的方法，是进行机械处理，不易处理干净还容易造成不锈钢电极表面的损伤；或用氢氧化钠溶液处理，但氢氧化钠溶液与金属镓的反应较慢，处理时间较长，效果不好，且影响生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电积镓用不锈钢电极片的化学处理方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电积镓用不锈钢电极片的化学处理方法，所述处理方法步骤如下：

S1：制备处理溶液：

取片状氢氧化钠固体，配制成 2-3 mol /L 的溶液并放置在第一容器中；再用分析纯98%的浓硫酸，配制成 15%-20%的稀硫酸放在第二容器内。

S2：将表面沾有金属镓的不锈钢电极片与碱液进行反应：

将步骤S1中的第一容器进行加热，加热后的第一容器放入表面上沾有金属镓的不锈钢电极片，4小时后，待不锈钢电极片上表面的金属镓全部变为黑色后，从第一容器中取出，将表面的碱液清洗干净。

碱液对不锈钢片的处理，即粘附在电极片表面的金属镓与氢氧化钠溶液的反应。在较高温度( 80- 90 °C) 的氢氧化钠溶液中，金属镓与氢氧化钠反应，生成低价镓氧化物。

4Ga+2NaOH+H2O= 2NaGaO2+Ga2O+H2↑

粘附在不锈钢片上的金属镓与氢氧化钠溶液反应过程中，部分生成了镓酸钠(NaGaO2 ) ，溶解在碱液中；而部分镓与氢氧化镓反应时，生产了镓的低价氧化物，留在了电极片表面，即留在电极表面发黑的物质。

进一步的，对这些黑色物质取样进行 XＲD 衍谢，分析结果表明这些物质是镓的一价氧化物，即一氧化二镓。

S3：将步骤S2反应过后的不锈钢电极片放入稀硫酸进行反应：

将步骤S2中清洗干净后的不锈钢电极片放入步骤S中配置好的装有15%-20%的稀硫酸的第二容器内，并向第二容器加入硫酸体积比 20%的过氧化氢溶液，并搅动溶液，不锈钢电极片表面的黑色物质全部溶解，电极片表面恢复为原有的颜色。

一氧化二镓与酸的反应，不仅需要氧化剂将一价镓离子氧化为三价镓离子，另外还是通过酸性物质将镓的氧化物溶解，所以本方法中采用了稀硫酸和过氧化氢的混合液进行处理，

Ga2O+3H2 SO4+H2O2 = 2Ga2( SO4 ) 3+ H2↑+3H2O。

S4：冲冼、沥干、放置待用；

将步骤S3中的不锈钢电极片从第二容器取出，并用清水冲冼干净，然后沥干表面的水分，放置待用。

较佳的，所述步骤S1中的第一容器为外带加热系统的容器。

较佳的，所述步骤S2中第一容器加热的温度在80-90 °C。